若圆x2+y2=r2(r>0)x^{2}+y^{2}=r^{2}(r>0)上有且仅有44个点到直线ll:x−y−2=0x-y-2=0的距离为11,则实数rr的取值范围是()(\quad)
A. (2+1,+∞)(\sqrt{2}+1,+∞)
B. (2−1,2+1)                               (\sqrt{2}-1,\sqrt{2}+1)\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:
C. (0,2−1)  (0,\sqrt{2}-1)\:\:
D. (0,2+1)(0,\sqrt{2}+1)

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它不会直接告诉你答案,而是问你卡在哪一步看看 AI 是怎么陪你一步步弄懂这道题的

完整解法

1. 求圆心到直线的距离

由圆的方程 x2+y2=r2x^2+y^2=r^2 可知,圆心为 O(0,0)O(0,0),半径为 r>0r > 0。
圆心 O(0,0)O(0,0) 到直线 l:x−y−2=0l: x-y-2=0 的距离为:
d=∣0−0−2∣12+(−1)2=22=2d = \frac{|0-0-2|}{\sqrt{1^2+(-1)^2}} = \frac{2}{\sqrt{2}} = \sqrt{2}

2. 分析到直线距离为1的点的几何分布并确定半径范围

到直线 ll 距离为 11 的点位于与 ll 平行的两直线上,圆心到这两条平行直线的距离分别为 d−1d-1 和 d+1d+1。
若圆上有且仅有 44 个点到直线 ll 的距离为 11,则该圆必须与这两条平行直线都相交(各有 2 个交点),
因此圆的半径 rr 必须大于圆心到较远平行直线的距离,即:
r>d+1=2+1r > d + 1 = \sqrt{2} + 1
故实数 rr 的取值范围是 (2+1,+∞)(\sqrt{2}+1, +\infty)。

答案

A

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